【正文】 畢業(yè) 設計（ 論文 ） 基于 MATLAB 的電力系統(tǒng)故障分析與仿真 學 號： 姓 名： 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 系 別： 指導教師： 二〇一三年六月 畢業(yè) 設計（ 論文 ） 基于 MATLAB 的電力系統(tǒng)故障分析與仿真 學 號： 姓 名： 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 系 別： 指導教師： 二〇一三年六月 北京交通大學 畢業(yè)設計（論文）成績評議 題目： 基于 MATLAB 的電力系統(tǒng)故障分析與仿真 系別： 專業(yè)： 電氣工程及其自動化 姓名： 學號： 指導教師建議成績： 84 評閱教師建議成績： 86 答辯小組建議成績： 82 總成績： 84 答辯委員會主席簽字： 年 月 日 北京交通大學畢業(yè)設計（論文）任務書 姓名 學號 專業(yè) 電氣工程及其自動化 設計（論文）題目 基于 MATLAb 的電力系統(tǒng)故障分析與 仿真 題目 性質(zhì) □ 設計； √ 論文 題目 來源 □ 教學 ； √ 科研 ；□ 生產(chǎn) ； □ 其他 指導教師 職 稱 工作單位 備注 教授 北京交通大學 畢業(yè)設計 (論文 )的內(nèi)容和要求 ： 內(nèi)容： 本論文主要是對典型的電力系統(tǒng)故障進行理論分析，分為三相短路，單相接地短路，兩相短路，兩相接地短路四種我們熟知的短路情況，并且對其模型進行仿真分析， MATLAB的 功能很強大，大大節(jié)省了建模的時間，因為它軟件本身提供了一個三相短路故障器，可以設置短路的所有情況。 要求： 1，能對四種短路 情況進行理論分析 2，掌握 MATLAB/Simulink中各個電力系統(tǒng)元件建模的參數(shù)，并對其進行仿真 畢業(yè)設計 (論文 )主要參考資料： [1] 夏道止，電力系統(tǒng)分析 （ 第二版 ） [M].北京：中國電力出版社， 2020. [2] 李光琦，電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版） [M].北京： 中國電力出版社， 2020（ 1） . [3] 于群， . MATLAB/Simulink 電力系統(tǒng)建模與仿真 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 2020 畢業(yè)設計 (論文 )應完成的工作： 熟悉短路計算的 基本方程 計算使用的數(shù)學模型及程序開發(fā) 建立描述電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)學模型； 確定解算數(shù)學模型的方法 制定程序框圖及分析 用 MATLAB 對其進行仿真 進度安排： 第 1， 2 周 論文前期調(diào)研，借閱或下載與論文相關(guān)的資料，復習電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)故障分析等專業(yè)知識。 第 3 周 完成開題報告 word 文檔。 第 4 周 通過前期調(diào)研，完成論文第一章，第二章。 第 5， 6 周 完成四種短路情況的理論分析，寫出論文第三章 第 7， 8， 9 周 建立描述電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)學模型； 寫出第四 章部分初稿 第 10， 11 周 撰寫畢業(yè)論文初稿。 第 12 周 修改畢業(yè)論文。 第 13 周 完善論文，準備答辯。 指導教師簽字： 日期： 年 月 日 系意見： 日期：簽字： 系（蓋章） 日期： 年 月 日 北京交通大學畢業(yè)設計（論文）開題報告 姓名 學號 專業(yè) 電氣工程及其 自動化 設計（論文）題目 基于 MATLAB 的電力系統(tǒng)故障分析與仿真 (論文 )的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）： 一．目的： 本設計目的是對電力系統(tǒng)的故障進行分析 ， 并 對算例運用 Matlab 軟件的 Simulink 工具 搭建電力系統(tǒng)故障模型 進行電力系統(tǒng)故障仿真，得出仿真結(jié)果，并將電力系統(tǒng)故障的分析計算結(jié)果與 Matlab 仿真的分析結(jié)果進行比較，從而得出是否具有一致性的結(jié)論，同時 也驗證 Matlab 在電力系統(tǒng)仿真中是否具有真正作用。 二．意義： 電力系統(tǒng)故障 分析 是關(guān)系到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要問 題，國內(nèi)外從 20 世紀 80年代起已經(jīng)進行了大量的研究工作，提出了多種故障 分析 技術(shù)和方法，但實際系統(tǒng)中該問題并 未很好 地解決。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模日趨龐大，結(jié)構(gòu)更加復雜，對電力系統(tǒng)故障診斷提出了更高的要求。目前，國內(nèi)外提出了許多電力系統(tǒng)故障診斷的技術(shù)和方法，主要有專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、優(yōu)化技術(shù)、 Petri 網(wǎng)絡、模糊集理論、粗糙集理論、多代理技術(shù)。 針對電力系統(tǒng)運行實際情況，從技術(shù)和安全上考慮無法進行實際故障實驗，因此開展電力系統(tǒng)系統(tǒng)仿真與故障分析工作具有重要實踐指導價值。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行和控制的 復雜性亦日益增加，在電力系統(tǒng)的生產(chǎn)和研究中，仿真軟件的應用也越來越廣泛?，F(xiàn)在，我們主要使用的電力系統(tǒng)仿真軟件有： EMTP 仿真程序，用于電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)計算，電力系統(tǒng)暫態(tài)過電壓分析等。 PSCAD/EMTDC 程序，應用是計算電力系統(tǒng)遭受擾動和參數(shù)變化時，參數(shù)隨時間變化的規(guī)律。以及中國電科院開發(fā)的仿真軟件 PSASP,其功能主要有穩(wěn)態(tài)分析、故障分析和機電暫態(tài)分析。還有 Math works 公司開發(fā)的 MATlAB 軟件。MATLAB 自身的特點使它獲得了對應的應用學科，特別是對邊緣學科和交叉學科的極強適應能力，并很快成為應 用學科計算機輔助分析、設計、仿真已至教學等不可缺少的基礎軟件。在 MATLAB 中，電力系統(tǒng)模型可以在 Simulink 環(huán)境下直接搭建，也可以進行封裝和自定義模塊庫，充分顯現(xiàn)了其仿真平臺的優(yōu)越性。 Simulink 是 Matlab 最重要的組件之一，它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標操作，就可構(gòu)造出復雜的系統(tǒng)。 Simulink 具有適應面廣、結(jié)構(gòu) 和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點 Simulink 已被廣泛應用于控制理論和數(shù)字信號處理的復雜仿真和設計。為了創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)模型， Simulink提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口 (GUI) ，這個創(chuàng)建過程只需單擊和拖動鼠標操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。 2. 基本內(nèi)容和技術(shù)方案： 一．內(nèi)容： 本設計 主要是針對典型的電力系統(tǒng)故障進行理論分析，包括三相短路，單相接地短路，兩相短路以 及兩相接地短路四種熟知的短路情況。并且 在掌握 MATLAB 軟件的基礎上，對其相應的電力系統(tǒng)故障進行仿真分析 ,從而得出結(jié)論。 二．技術(shù)方案： 本論文首先對電力系統(tǒng)的故障進行研究，包括故障的分類，故障概率，故障后果，短路電流計算的規(guī)定，短路點選擇原則，短路電流計算的基本步驟以及 電力系統(tǒng)故障分析計算。然后 根據(jù)算例，運用 Matlab/Simulink 搭建電力系統(tǒng)故障模型 進行電力系統(tǒng)故障仿真，得其出仿真的結(jié)果。最終將電力系統(tǒng)故障的分析計算結(jié)果與 Matlab 仿真的分析結(jié)果進行對比，從而得出結(jié)論。 3. 主要參考文獻： [1] 夏道止，電力系統(tǒng)分析 （ 第二版 ） [M].北京：中國電力出版社， 2020. [2] 李光琦，電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版） [M].北京： 中國電力出版社， 2020（ 1） . [3] 王顯平，電力系統(tǒng)故障分析 [M]. 北京：中國電力出版社， 2020（ 5） [4] 于群，曹娜 . MATLAB/Simulink 電力系統(tǒng)建模與仿真 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 2020 [5] 陳珩，電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 [M]. 北京：中國電力出版社， 2020 [6] 鄧國揚，盛義發(fā) .基于 Matlab/Simulink 的電力電子系統(tǒng)的建模與仿真 [J].南華大學學報， 2020(1）： 1~6. 4. 進度安排： 第 1， 2 周 論文前期調(diào)研，借閱或下載與論文相關(guān)的資料，復習電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)故障分析等專業(yè)知識。 第 3 周 完成開題報告 word 文檔。 第 4 周 通過前期調(diào)研，完成論文第一章，第二章。 第 5， 6 周 完成四種短路情況的理論分析，寫出論文第三章 第 7， 8， 9 周 建立描述電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)學模型； 寫出第四章部分初稿 第 10， 11 周 撰寫畢業(yè)論文初稿。 第 12 周 修改畢業(yè)論文。 第 13 周 完善論文 ，準備答辯。 5. 指導教師意見： 同意開題。 指導教師簽字： 日期： 年 月 日 6. 系意見： 簽字： 系 (蓋章 )： 日期： 年 月 日 北京交通大學畢業(yè) 設計（論文）指導教師評閱 意見 姓名 學號 專業(yè) 電氣工程及其自動化 指導教師 職稱 教授 單位 北京交通大學 指導教師 職稱 單位 畢業(yè) 設計（論文）題目 基于 MATLAB 的電力系統(tǒng)故障分析與仿真 指導教師評語： 該同學對電力系統(tǒng)的短路故障進行理論分析，并利用 MATLAB/simulink 進行仿真，理論分析充分，仿真結(jié)果正確，論文撰寫符合規(guī)范?？梢蕴峤淮疝q。 是否同意答辯： 同意 論文成績： 84 指導教師（簽名）： 年 月 日 北京交通大學畢業(yè) 設計（論文） 評閱教師 評閱 意見 姓名 學號 專業(yè) 電氣工程及其自動化 指導教師 職稱 教授 單位 北京交通大學 指導教師 職稱 單位 畢業(yè)設計（論文）題目 基于 MATLAB 的電力系統(tǒng)故障分析與仿真 對論文的評語： ooo 同學畢業(yè)論文的選題是基于 MATlAB 的電力系統(tǒng)故障分析與仿真，論文探討了電力系統(tǒng)故障分析和設計方法，具有一定實用價值。該同學收集的數(shù)據(jù)資料較翔實，分析和論證有一定深度，結(jié)論正確合 理。論文的寫作基本規(guī)范。存在問題是對存在問題的探討還可進一步深入，對存在問題原因的分析還可進一步展開。 綜上所述， ooo 同學已經(jīng)掌握了本專業(yè)的基礎理論和相關(guān)專業(yè)知識，該同學寫作的畢業(yè)論文已經(jīng)達到本科畢業(yè)論文水平，可以提交答辯。 是否同意安排論文答辯： 同意 論文成績： 84 評閱教師（簽名）： 年 月 日 北京交通大學 畢業(yè)設計（論文）答辯 小組評議意見 姓名 學號 專業(yè) 電氣工程及其 自動化 畢業(yè)設計（ 論文 ）題目 基于 MATLAB 的電力系統(tǒng)故障分析與仿真 答 辯 小 組 成 員 : 姓 名 職 稱 工作單位 備注 組長 答辯小組評語： 該同學能對電力系統(tǒng)故障進行仿真。在論文答辯過程中，敘述正確充分，仿真結(jié)果正確， 對答辯小組提出的問題能夠正確回答，答辯情況良好。 答辯組長（簽名）： 年 月 日 答辯成績 84 畢業(yè)設計（論文）誠信聲明 本人聲明所呈交的畢業(yè)設計（論文），是本人在指導教師的指導 下，獨立進行研究工作所